فناوری حفاری

مته به عنوان رایج ترین ابزار در پردازش سوراخ، به طور گسترده ای در ساخت مکانیکی، به ویژه برای پردازش سوراخ ها در دستگاه های خنک کننده، صفحات لوله تجهیزات تولید برق، ژنراتورهای بخار و سایر قطعات استفاده می شود.

1،ویژگی های حفاری

مته معمولاً دارای دو لبه برش اصلی است.در حین ماشینکاری، مته به طور همزمان می چرخد ​​و برش می دهد.زاویه جلوی مته از محور مرکزی به لبه بیرونی بزرگتر و بزرگتر می شود، سرعت برش مته نزدیکتر به دایره بیرونی بیشتر می شود و سرعت برش به سمت مرکز کاهش می یابد و سرعت برش دریل مرکز چرخش مته صفر است.لبه افقی مته در نزدیکی محور مرکز دوار قرار دارد.لبه جانبی دارای زاویه چنگک کمکی بزرگ، بدون فضای تراشه و سرعت برش کم است، بنابراین مقاومت محوری زیادی ایجاد می کند.اگر لبه عرضی به نوع A یا C در DIN1414 آسیاب شود و لبه برش نزدیک محور مرکزی دارای زاویه چنگک مثبت باشد، می توان مقاومت برش را کاهش داد و عملکرد برش را به طور قابل توجهی بهبود داد.

با توجه به اشکال، مواد، ساختار و عملکردهای مختلف قطعات کار، مته ها را می توان به انواع مختلفی تقسیم کرد، مانند مته های فولادی پرسرعت (مته پیچشی، مته های گروهی، مته های تخت)، مته های کاربید انتگرال، مته های سوراخ کم عمق شاخص، مته های عمیق. مته های سوراخ دار، مته های آستینی و مته های سر قابل تعویض.

2،تراشه شکستن و براده برداری

برش مته در یک سوراخ باریک انجام می شود و تراشه ها باید از طریق شیار برش مته تخلیه شوند، بنابراین شکل تراشه تأثیر زیادی بر عملکرد برش مته دارد.اشکال رایج تراشه شامل تراشه های پولکی، تراشه های لوله ای، تراشه های سوزنی، تراشه های مارپیچی مخروطی، تراشه های روبان، تراشه های فن شکل، تراشه های پودری و غیره است.

هنگامی که شکل تراشه مناسب نباشد، مشکلات زیر رخ می دهد:

①براده های ریز شیار لبه را مسدود می کنند، بر دقت سوراخ کاری تأثیر می گذارند، عمر مته را کاهش می دهند و حتی مته را می شکنند (مانند تراشه های پودری، تراشه های فن شکل و غیره).

②براده‌های بلند دور مته می‌پیچند، مانع عملکرد می‌شوند، به مته آسیب می‌رسانند یا از ورود مایع برش به سوراخ جلوگیری می‌کنند (مانند براده‌های مارپیچ، تراشه‌های روبان و غیره).

نحوه حل مشکل شکل نامناسب تراشه:

①اثر شکستن تراشه و براده برداری را می توان با افزایش نرخ تغذیه، تغذیه متناوب، آسیاب کردن لبه متقاطع، نصب تراشه شکن و غیره به ترتیب یا به طور مشترک بهبود بخشید تا مشکلات ناشی از تراشه ها برطرف شود.

②برای سوراخکاری می توان از مته تراشه شکن حرفه ای استفاده کرد.به عنوان مثال، لبه شکستن تراشه طراحی شده در شیار مته اضافه می شود تا تراشه ها به تراشه هایی که راحت تر پاک می شوند، بشکند.زباله ها باید به آرامی در طول ترانشه بدون انسداد در ترانشه تخلیه شوند.بنابراین، مته شکستن تراشه جدید به اثر برش بسیار نرم تری نسبت به مته سنتی دست می یابد.

در عین حال، آهن ضایعات کوتاه باعث می شود که مایع خنک کننده به سمت نقطه مته جریان یابد و اثر اتلاف گرما و عملکرد برش در طول پردازش را بهبود بخشد.علاوه بر این، از آنجایی که لبه شکستن تراشه جدید اضافه شده در کل شیار مته نفوذ کرده است، شکل و عملکرد آن همچنان پس از چندین بار آسیاب کردن حفظ می شود.علاوه بر بهبود عملکرد فوق، شایان ذکر است که طراحی، استحکام بدنه مته را تقویت کرده و تعداد سوراخ های حفر شده قبل از سنگ زنی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

3،دقت حفاری

دقت یک سوراخ عمدتاً از عواملی مانند اندازه سوراخ، دقت موقعیت، هم محوری، گردی، زبری سطح و سوراخ سوراخ تشکیل شده است.

عوامل موثر بر دقت سوراخی که باید در حین حفاری ماشین کاری شود:

①دقت بستن و شرایط برش مته، مانند نگهدارنده ابزار، سرعت برش، نرخ تغذیه، مایع برش و غیره؛

②اندازه و شکل بیت، مانند طول بیت، شکل لبه، شکل هسته و غیره؛

③شکل قطعه کار، مانند شکل جانبی دهانه، شکل دهانه، ضخامت، حالت بستن و غیره.

روکش

ریمینگ در اثر چرخش مته در حین پردازش ایجاد می شود.چرخش نگهدارنده ابزار تاثیر زیادی بر قطر سوراخ و دقت موقعیت سوراخ دارد.بنابراین، هنگامی که هولدر ابزار به طور جدی فرسوده شده است، یک نگهدارنده ابزار جدید باید به موقع تعویض شود.هنگام سوراخ کردن سوراخ‌های کوچک، اندازه‌گیری و تنظیم نوسان دشوار است، بنابراین بهتر است از یک مته ساقه درشت با قطر کوچک با هم‌محور بودن خوب بین تیغه و ساقه استفاده کنید.هنگام استفاده از مته ریگرند برای پردازش، دلیل کاهش دقت سوراخ بیشتر به دلیل عدم تقارن شکل پشت است.کنترل اختلاف ارتفاع لبه می تواند به طور موثری از باز شدن سوراخ جلوگیری کند.

گرد بودن سوراخ

به دلیل ارتعاش مته، سوراخ حفر شده به راحتی چند ضلعی است و دیواره سوراخ مانند یک الگوی دو خط به نظر می رسد.سوراخ های چند ضلعی رایج بیشتر مثلثی یا پنج ضلعی هستند.دلیل سوراخ مثلثی این است که مته در هنگام سوراخکاری دارای دو مرکز چرخش است و در فرکانس تعویض هر 600 تکان می خورند. دلیل اصلی لرزش عدم تعادل مقاومت برش است.هنگامی که مته یک بار می چرخد، به دلیل گردی ضعیف سوراخ پردازش شده، مقاومت در طول چرخش دوم برش نامتعادل می شود.آخرین ارتعاش دوباره تکرار می شود، اما فاز ارتعاش دارای انحراف خاصی است که باعث ایجاد خطوط دوتایی روی دیواره سوراخ می شود.هنگامی که عمق حفاری به درجه خاصی می رسد، اصطکاک بین لبه حفاری و دیواره سوراخ افزایش می یابد، ارتعاش کاهش می یابد، پیچ ناپدید می شود و گردی بهتر می شود.این نوع سوراخ از قسمت طولی به شکل قیف است.به همین دلیل، سوراخ های پنج ضلعی و هفت ضلعی نیز ممکن است در برش ظاهر شوند.برای از بین بردن این پدیده، علاوه بر کنترل عواملی مانند لرزش کولت، اختلاف ارتفاع لبه برش و شکل نامتقارن پشت و تیغه، باید تدابیری برای بهبود صلبیت مته و افزایش نرخ تغذیه به ازای هر مته در نظر گرفته شود. بچرخانید، زاویه پشت را کاهش دهید و لبه متقاطع را آسیاب کنید.

روی شیب ها و سطوح سوراخ کنید

هنگامی که سطح برش یا سوراخکاری از طریق سطح مته مایل، منحنی یا پله‌ای باشد، دقت موقعیت‌یابی ضعیف است.در این زمان، مته در یک طرف شعاعی بریده می شود که باعث کاهش عمر ابزار می شود.

برای بهبود دقت موقعیت، اقدامات زیر را می توان انجام داد:

1. ابتدا سوراخ مرکزی را دریل کنید.

2. صندلی سوراخ را با آسیاب انتهایی آسیاب کنید.

3. مته های با نفوذ و استحکام خوب را انتخاب کنید.

4. سرعت تغذیه را کاهش دهید.

درمان خارش

در حین حفاری، سوراخ‌هایی در ورودی و خروجی سوراخ ظاهر می‌شوند، به خصوص هنگام پردازش مواد و صفحات نازک با چقرمگی بالا.دلیل آن این است که وقتی مته در حال سوراخ شدن است، ماده مورد پردازش تغییر شکل پلاستیکی خواهد داشت.در این زمان، قسمت مثلثی که باید توسط لبه مته نزدیک لبه بیرونی بریده شود، تحت تأثیر نیروی برش محوری تغییر شکل داده و به سمت بیرون خم می شود و تحت تأثیر پخ لبه بیرونی بیشتر خم می شود. از مته و لبه نوار لبه، فر یا فرز ایجاد می کند.

4،شرایط پردازش برای حفاری

کاتالوگ عمومی محصولات مته حاوی جدول مرجع پارامترهای برش پایه است که بر اساس مواد پردازش مرتب شده اند.کاربران می توانند با مراجعه به پارامترهای برش ارائه شده شرایط برش را برای حفاری انتخاب کنند.اینکه آیا انتخاب شرایط برش مناسب است باید به طور جامع با برش آزمایشی با توجه به عواملی مانند دقت ماشینکاری، راندمان ماشینکاری، عمر مته و غیره قضاوت شود.

1. عمر بیت و راندمان ماشینکاری

با فرض برآورده شدن الزامات فنی قطعه کار مورد پردازش، استفاده مناسب از مته باید به طور جامع با توجه به عمر مفید و راندمان پردازش مته اندازه گیری شود.فاصله برش را می توان به عنوان شاخص ارزیابی عمر مفید بیت انتخاب کرد.سرعت تغذیه را می توان به عنوان شاخص ارزیابی راندمان ماشینکاری انتخاب کرد.برای مته های فولادی با سرعت بالا، عمر مته مته به شدت تحت تأثیر سرعت چرخش است و کمتر تحت تأثیر نرخ تغذیه در هر دور قرار می گیرد.بنابراین، راندمان ماشینکاری را می توان با افزایش نرخ تغذیه در هر دور بهبود بخشید و در عین حال عمر طولانی تر مته را تضمین کرد.با این حال، باید توجه داشت که اگر نرخ تغذیه در هر دور خیلی زیاد باشد، تراشه ضخیم می شود و باعث ایجاد مشکل در شکستن تراشه می شود.بنابراین، تعیین محدوده نرخ تغذیه در هر دور برای شکستن تراشه صاف از طریق برش آزمایشی ضروری است.برای مته های کاربید سیمانی، یک پخ بزرگ در جهت زاویه چنگک منفی لبه برش وجود دارد و محدوده اختیاری نرخ تغذیه در هر دور کوچکتر از مته های فولادی با سرعت بالا است.اگر نرخ تغذیه در هر دور در حین پردازش از این محدوده بیشتر شود، عمر مفید مته کاهش می یابد.از آنجایی که مقاومت حرارتی بیت کاربید سیمانی بیشتر از بیت فولادی با سرعت بالا است و سرعت چرخشی تأثیر کمی بر عمر بیت دارد، روش افزایش سرعت چرخشی را می توان برای بهبود راندمان پردازش سیمان اتخاذ کرد. بیت کاربید و عمر بیت را تضمین می کند.

2. استفاده منطقی از مایع برش

مته در یک سوراخ باریک برش داده می شود، بنابراین نوع مایع برش و روش تزریق تاثیر زیادی در طول عمر مته و دقت ماشینکاری سوراخ دارد.مایع برش را می توان به دو دسته محلول در آب و نامحلول در آب تقسیم کرد.مایع برش نامحلول در آب دارای روانکاری، ترشوندگی و مقاومت چسبندگی خوبی است و همچنین عملکرد جلوگیری از زنگ زدگی را دارد.مایع برش محلول در آب دارای خاصیت خنک کنندگی خوب، بدون دود و بدون اشتعال است.با توجه به حفاظت از محیط زیست، سیال برش محلول در آب به طور گسترده ای در سال های اخیر مورد استفاده قرار گرفته است.با این حال، اگر نسبت رقت مایع برش محلول در آب نامناسب باشد یا سیال برش خراب شود، عمر ابزار بسیار کاهش می یابد، بنابراین باید در استفاده از آن توجه شود.چه مایع برش محلول در آب یا نامحلول در آب باشد، سیال برش باید به طور کامل به نقطه برش در حال استفاده برسد و جریان، فشار، تعداد نازل ها، حالت خنک کننده (خنک کننده داخلی یا خارجی) و غیره سیال برش. باید به شدت کنترل شود.

5،تیز کردن مجدد مته

قضاوت در مورد سنگ زنی مجدد مته

معیارهای آسیاب مجدد مته عبارتند از:

1. پوشیدن مقدار لبه برش، لبه متقاطع و لبه با لبه.

2. دقت ابعادی و زبری سطح سوراخ ماشینکاری شده.

3. رنگ و شکل تراشه ها.

4. مقاومت برش (جریان دوک، نویز، لرزش و سایر مقادیر غیر مستقیم).

5. کمیت پردازش و غیره

در استفاده واقعی، معیارهای دقیق و مناسب با توجه به شرایط خاص باید از شاخص های فوق تعیین شود.هنگامی که مقدار سایش به عنوان معیار استفاده می شود، بهترین دوره آسیاب مجدد اقتصادی باید پیدا شود.از آنجایی که قسمت های اصلی سنگ زنی پشت سر و لبه افقی هستند، مانند سایش بیش از حد مته، سایش بیش از حد لبه، مقدار زیاد سنگ زنی و کاهش تعداد دفعات آسیاب مجدد (کل سرویس life of the tool = عمر مفید ابزار پس از سنگ زنی مجدد× زمان‌های سنگ‌زنی مجدد)، برعکس، طول عمر کل مته را کوتاه می‌کند.هنگامی که دقت ابعادی سوراخی که قرار است ماشین کاری شود به عنوان استاندارد قضاوت مورد استفاده قرار گیرد، باید از گیج ستون یا حد سنج برای بررسی انبساط برش و عدم صاف بودن سوراخ استفاده شود.هنگامی که از مقدار کنترل فراتر رفت، آسیاب مجدد باید بلافاصله انجام شود.هنگامی که مقاومت برش به عنوان معیار استفاده می شود، اگر دستگاه از مقدار حد تعیین شده (مانند جریان اسپیندل) فراتر رفت، بلافاصله به طور خودکار خاموش می شود.هنگامی که مدیریت محدودیت کمیت پردازش اتخاذ می شود، محتویات قضاوت فوق باید یکپارچه شده و استانداردهای قضاوت تنظیم شوند.

روش سنگ زنی مته

هنگام تیز کردن مجدد مته، بهتر است از یک ماشین ابزار مخصوص یا یک چرخ ابزار جهانی استفاده کنید که برای اطمینان از عمر مفید و دقت ماشینکاری مته بسیار مهم است.اگر نوع حفاری اصلی در شرایط پردازش خوب باشد، می توان آن را مطابق با نوع اصلی حفاری مجدداً آسیاب کرد.اگر نوع مته اصلی دارای نقص باشد، می توان شکل عقب را به درستی بهبود بخشید و لبه متقاطع را می توان با توجه به هدف استفاده آسیاب کرد.

هنگام آسیاب کردن به نکات زیر توجه کنید:

1. جلوگیری از گرمای بیش از حد و کاهش سختی بیت.

2. آسیب مته (به ویژه آسیب روی لبه تیغه) باید به طور کامل برطرف شود.

3. نوع مته باید متقارن باشد.

4. مراقب باشید که در حین سنگ زنی به لبه برش آسیب نرسانید و پس از آسیاب کردن، فرزها را بردارید.

5. برای مته های کاربید سیمانی، شکل آسیاب تاثیر زیادی بر عملکرد مته دارد.نوع مته هنگام خروج از کارخانه بهترین نوع مته است که از طریق طراحی علمی و آزمایشات مکرر بدست می آید.بنابراین، هنگام آسیاب کردن مجدد، لبه برش اصلی باید حفظ شود.